(57)【要約】【課題】エンジンの負荷に応じて、作業者がエンジンの回転数を簡便に調節できるようにすることで、エンジン駆動式作業機の操作性を高めるとともに、作業効率を高める。【解決手段】エンジン駆動式作業機１０は、作業部１５を駆動するエンジン１４の実際の回転数を目標回転数に合わせるようにスロットル弁９２を電気的に開閉制御するものである。エンジン駆動式作業機は、目標回転数を複数の段階の値に予め設定しておき、その中から任意に選択した１つの目標回転数の値を指示する目標回転数切替操作部６５と、この目標回転数切替操作部の指示に基づく１つの目標回転数の値に対して実際の回転数が合うようにスロットル弁を開閉制御する制御部８９とを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業部を駆動するエンジンの実際の回転数を目標回転数に合わせるようにスロットル弁を電気的に開閉制御するエンジン駆動式作業機において、このエンジン駆動式作業機は、
前記目標回転数を複数の段階の値に予め設定しておき、その中から任意に選択した１つの目標回転数の値を指示する目標回転数切替操作部と、
この目標回転数切替操作部の指示に基づく前記１つの目標回転数の値に対して前記実際の回転数が合うように前記スロットル弁を開閉制御する制御部と、
を備えたことを特徴とするエンジン駆動式作業機。
【請求項２】
前記複数の目標回転数の値とは、前記エンジンが最大トルクを発生可能な回転数又はその回転数に近い目標中速回転数と、前記目標中速回転数よりも高速で前記エンジンが最大出力を発生可能な回転数又はその回転数に近い目標高速回転数との、２つであることを特徴とした請求項１記載のエンジン駆動式作業機。
【請求項３】
前記エンジン駆動式作業機は、前記エンジンから前記作業部へ伝達する出力の遮断・結合を行うクラッチと、このクラッチを操作する作業用クラッチ操作部と、この作業用クラッチ操作部で前記クラッチの結合操作がされたことを検出する作業用クラッチ操作検出センサとを備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載のエンジン駆動式作業機。
【請求項４】
前記制御部は、前記作業用クラッチ操作検出センサが前記クラッチの結合操作を検出したときのみ、選択された前記１つの目標回転数の値に基づく制御を実行するように構成したことを特徴とする請求項３記載のエンジン駆動式作業機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンで駆動される各種作業部を備えたエンジン駆動式作業機に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンで駆動される作業部を備えた作業機としては、例えば、自走しながらカッタで芝を刈るとともに作業者が歩行しつつ操縦するという、歩行型芝刈機が知られている。（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平９−３０１０１５号公報
【０００３】
特許文献１に示す歩行型芝刈機は、エンジンの出力で走行輪及び芝刈り用カッタが回転することにより、自走しながら芝を刈るものである。作業者が走行用クラッチレバーを操作して、走行用クラッチを遮断・結合させることにより、走行輪を停止状態又は走行状態に切り替えることができる。スロットル弁を、走行用クラッチレバーの切替動作に連動させて一時的に絞ることにより、エンジンの回転数を一時的に減少させることができる。この結果、歩行型芝刈機は低速状態で円滑に発進、停止する。
【０００４】
ところで近年、芝刈機や草刈機等の各種のエンジン駆動式作業機において、エンジンに備えた電子式ガバナでスロットル弁を自動的に制御するものがある（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献２】特開平４−３５０３３３号公報
【０００５】
特許文献２に示す芝刈機や草刈機等のエンジン駆動式作業機は、スロットルレバーを操作して作業をするときに、電子ガバナが負荷の大きさに応じてスロットル弁の開度を自動制御するというものである。更にこのエンジン駆動式作業機は、スロットルレバーから手を放して作業を停止したときに、エンジン回転数が次の（１）又は（２）の状態に戻されるように、スロットル弁を自動的に閉じるようにした構成である。
（１）スロットル弁を全閉位置まで閉じることで、アイドリング回転数に戻す。
（２）スロットル弁を常用位置まで閉じることで、常用最低回転数に戻す。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１〜２に示すような各種のエンジン駆動式作業機で作業するときの作業条件は、必ずしも一定ではない。作業条件によっては、作業途中で作業部の負荷が大きく変動することがある。この結果、エンジンにかかる負荷も大きく変動し得る。
【０００７】
これに対し、エンジンの負荷に応じて、作業者がスロットルレバーを操作してエンジンの回転数を適宜調節することも考えられる。負荷が小さいときには、エンジンの回転数を下げた状態で作業をしても、エンジン出力は十分である。また、負荷が大きいときには、エンジンの回転数を上げてエンジン出力を高めた状態で、作業をすればよい。
【０００８】
しかしながら、作業中においてエンジンの負荷が変動する度に、作業者がスロットルレバーを操作してエンジンの回転数を適切な値に調節するのでは、調節操作が面倒である。また、エンジンの回転数を下げ過ぎた場合には、エンジン出力が過小になってしまい、負荷に対応しきれなくなる。このように、回転数の微妙な調節を適切に行うには、ある程度の熟練を要する。
【０００９】
この面倒で熟練を要する調節操作を止めるためには、エンジンの負荷の大きさにかかわらず、エンジンの回転数を常に十分に上げておくことによって、エンジン出力を大きいままで維持させることが考えられる。しかし、負荷が小さいときであっても、エンジンの回転数は大きいままである。この結果、大回転数のときのエンジン騒音が続くことになるので、作業環境を高める上で不利である。しかも、エンジンの燃料消費量を節減する上でも不利である。
【００１０】
本発明は、（１）エンジンの負荷に応じて、作業者がエンジンの回転数を簡便に調節できるようにすることで、エンジン駆動式作業機の操作性を高めるとともに、作業効率を高め、さらに（２）エンジン駆動式作業機が発生する騒音を低減して作業環境を高めることができる、技術を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１に係る発明では、作業部を駆動するエンジンの実際の回転数を目標回転数に合わせるようにスロットル弁を電気的に開閉制御するエンジン駆動式作業機において、このエンジン駆動式作業機は、目標回転数を複数の段階の値に予め設定しておき、その中から任意に選択した１つの目標回転数の値を指示する目標回転数切替操作部と、この目標回転数切替操作部の指示に基づく１つの目標回転数の値に対して実際の回転数が合うようにスロットル弁を開閉制御する制御部と、を備えたことを特徴とする。
【００１２】
請求項２に係る発明では、請求項１において、複数の目標回転数の値とは、エンジンが最大トルクを発生可能な回転数又はその回転数に近い目標中速回転数と、目標中速回転数よりも高速でエンジンが最大出力を発生可能な回転数又はその回転数に近い目標高速回転数との、２つであることを特徴とする。
【００１３】
請求項３に係る発明では、請求項１又は請求項２において、エンジン駆動式作業機は、エンジンから作業部へ伝達する出力の遮断・結合を行うクラッチと、このクラッチを操作する作業用クラッチ操作部と、この作業用クラッチ操作部でクラッチの結合操作がされたことを検出する作業用クラッチ操作検出センサとを備えたことを特徴とする。
【００１４】
請求項４に係る発明では、請求項３において、制御部は、作業用クラッチ操作検出センサがクラッチの結合操作を検出したときのみ、選択された前記１つの目標回転数の値に基づく制御を実行するように構成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に係る発明では、制御部には複数の目標回転数の値を予め設定しておき、目標回転数切替操作部を操作して、任意に選択した１つの目標回転数を制御部に指示することによって、この１つの目標回転数に対して実際の回転数が合うようにスロットル弁を電気的に開閉制御することができる。従って、作業者は複数の目標回転数の値のうち、単に１つの値を任意に選択して、目標回転数切替操作部を切り替え操作するだけで、選択した値の目標回転数に、極めて簡便に切り替えることができる。このため、作業者はスロットルレバーを操作して、目標回転数の微妙な調節を行う必要はない。
【００１６】
このように、作業部の負荷が大きく変動することで、エンジンにかかる負荷が大きく変動した場合であっても、エンジンの負荷に応じて、作業者がエンジンの回転数を簡便に調節することができる。この結果、エンジン駆動式作業機の操作性を高めるとともに、作業効率を高めることができる。さらには、負荷が小さいときには、目標回転数切替操作部を簡便に切り替え操作して、エンジンの回転数を下げることにより、エンジン騒音を低減させることができる。この結果、エンジン駆動式作業機が発生する騒音を低減して作業環境を高めることができる。しかも、負荷が小さいときにエンジンの回転数を下げることにより、エンジンの燃料消費量を節減することができるとともに、作業部が作業中に発する塵埃をも低減することができる。
【００１７】
請求項２に係る発明では、目標回転数切替操作部にて切り替えられる複数の目標回転数の値を、目標中速回転数と、目標中速回転数よりも高速である目標高速回転数との、２つに設定したものである。
一般的なエンジンの特性は、回転数の増加に応じて出力が高まるとともに、最大出力を発生可能な回転数よりも低速回転数において最大トルクを発生する特性であることが、知られている。請求項２に係る発明では、目標中速回転数は、エンジンが最大トルクを発生可能な回転数又はその回転数に近い値に設定される。目標高速回転数は、エンジンが最大出力を発生可能な回転数又はその回転数に近い値に設定される。
【００１８】
エンジンの負荷が小さいときには、エンジンの回転数を下げた状態で作業をしても、エンジン出力は十分である。しかも、目標回転数の値を、エンジンが最大トルクを発生可能な回転数又はその回転数に近い目標中速回転数に設定することにより、大きいトルクで作業部を駆動することができる。このため、作業部の負荷の変動に対して十分に対応することができる（いわゆる、ねばりがある。）。さらには、目標回転数の値を目標中速回転数に切り替えることにより、エンジンの回転数を下げて、エンジン騒音を低減させることができる。
【００１９】
一方、エンジンの負荷が大きいときには、目標回転数の値を目標高速回転数に切り替えることによりエンジンの回転数を上げて、エンジン出力を高めた状態で、作業を効率良く行うことができる。
このように、エンジン駆動式作業機の作業途中にエンジンの負荷が大きく変動した場合に、作業者は負荷に応じて、エンジンの回転数を中速と高速との２段階に簡便に設定することができる。しかも、目標回転数切替操作部で変更する速度設定は２段階だけであるから、極めて容易に変更操作できる。
【００２０】
請求項３に係る発明では、エンジンと作業部との間に介在されたクラッチを、作業用クラッチ操作部で結合操作をしたときに、この結合操作があったことを作業用クラッチ操作検出センサにて検出することができる。このため、エンジンの出力による作業部の作業状態を確実に検出することができる。
【００２１】
請求項４に係る発明では、作業用クラッチ操作検出センサがクラッチの結合操作を検出したとき、すなわち、作業用クラッチ操作部にてクラッチの結合操作がされたと、制御部が判断したときだけ、選択された１つの目標回転数に対して実際の回転数が合うように、スロットル弁を電気的に開閉制御することができる。このため、作業者にとって不必要に目標回転数の値が変更されることを、防止できる。従って、作業部による作業の安定化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、「前」、「後」、「左」、「右」は作業者から見た方向に従う。
以下、エンジン駆動式作業機の一例として歩行型芝刈機を挙げて、第１実施例を図１〜図９に基づき説明する。
【００２３】
図１は本発明に係る歩行型芝刈機を示す左側面図である。
歩行型芝刈機１０は、下面を開放したハウジング１１の前後端にそれぞれ左右の前輪１２および左右の後輪１３（駆動輪１３）を備え、ハウジング１１の上部にエンジン１４を搭載し、ハウジング１１の内部にカッタ１５を備え、ハウジング１１の刈芝排出口１１ａに芝収容バッグ１６を備え、ハウジング１１から後上方に向けてハンドル１７を延ばし、ハンドル１７の後端部に操作部１８を備えたものである。
【００２４】
上述のように、ハウジング１１は前輪１２、後輪１３、エンジン１４等の主要部材を設けているので、歩行型芝刈機１０の機体（フレーム）の役割をも果たす。芝収容バッグ１６は刈った芝を収容する収容体である。
【００２５】
エンジン１４は、下端部から下方へ出力軸１９を延ばし、出力軸１９の下端部に作業用ブレーキ／クラッチ部２１を介してカッタ１５を取り付けた動力源である。カッタ１５（刈刃１５）は芝刈り作業をするための作業部である。
さらに、エンジン１４は、出力軸１９を伝動機構２２を介して油圧無段変速装置２５（以下、単に「変速装置２５」と言う。）の入力側に連結したものである。変速装置２５の出力軸は車軸２６を介して後輪１３に連結されている。
【００２６】
作業用ブレーキ／クラッチ部２１は、エンジン１４からカッタ１５へ伝達する出力の遮断・結合を行うクラッチ部分と、クラッチを遮断（クラッチオフ。出力の伝達を遮断）したときにカッタ１５を制動するブレーキ部分とを組み合わせた、複合的な構成である。以下、作業用ブレーキ／クラッチ部２１のことを単に「クラッチ２１」と言うことにする。
【００２７】
変速装置２５は、ケースに図示せぬ変速斜板が内蔵され、この変速斜板に変速用アーム２５ａが連結され、この変速用アーム２５ａに変速用ケーブル２７を介して変速レバー６２が連結された、周知の構成である。
すなわち、変速装置２５は、後輪１３の回転数を零（停止）から高速回転域まで無段階に変速するものである。このように変速装置２５は、エンジン１４から後輪１３へ伝達する出力の遮断・結合を行う（つまり、遮断することで後輪１３を停止させ、結合することで後輪１３を回転させる）という、いわゆるクラッチ機能を有している。
【００２８】
次にハンドル１７周りについて説明する。
ハンドル１７は、ハウジング１１から後上方に延びる左右のハンドルバー３１，３２と、左右のハンドルバー３１，３２に架け渡したグリップ部３３とからなる。
左右のハンドルバー３１，３２は、後端部３１ａ，３２ａに左右の取付ブラケット３８，３９を備え、これらの取付ブラケット３８，３９に作業用クラッチレバー４１および走行レバー４２を前後へ揺動自在に取り付けた構成である。
【００２９】
作業用クラッチレバー４１および走行レバー４２は、手で前方へ揺動操作してグリップ部３３と共に握ることができ、操作する手を離したときに自動的に元の位置へ復帰する、自動復帰式操作部材である。
左ハンドルバー３１は、後端部３１ａに操作部１８およびカバー７１を備えたものである。
【００３０】
図２は本発明に係る歩行型芝刈機の模式的系統図である。
先に、操作部１８について説明する。操作部１８は、変速レバー６２、メインスイッチ６４、回転モード切替スイッチ６５および作業用クラッチ操作検出センサ６８を備える。
【００３１】
変速レバー６２は、変速装置２５を変速操作するものであって、走行レバー４２に第２引張りばね１０６を介して接続するとともに、変速用ケーブル２７を介して変速装置２５に連結した構成である。
走行レバー４２を操作したときに、変速装置２５は変速レバー６２の変速操作位置に応じた速度で後輪１３を回転させる。その後、走行レバー４２を元に戻すと、変速装置２５の出力回転は零になり、後輪１３を停止させる。
【００３２】
メインスイッチ６４は、エンジン１４の電源系統をオン、オフするためのロータリスイッチであり、オフ位置からオン位置へ操作することでエンジン１４の始動に備えるとともに、オン位置からオフ位置へ戻すことでエンジン１４を停止させることができる。
【００３３】
回転モード切替スイッチ６５は、エンジン１４の目標回転数を複数の段階の値に予め設定しておいた中から、任意に選択した１つの目標回転数の値を指示するための目標回転数切替操作部６５（目標回転数選択部）である。より具体的に説明すると、回転モード切替スイッチ６５は、エンジン１４の制御モードを後述する「静音モード」と「パワーモード」とに切り替えるものであり、例えばシーソースイッチ（「タンブラスイッチ」、「rocker switch」とも言う。）からなる。
【００３４】
作業用クラッチ操作検出センサ６８は、作業用クラッチレバー４１（つまり、作業用クラッチ操作部４１）によってクラッチ２１の結合操作がされたことを検出するものであり、例えばスイッチからなる。作業用クラッチレバー４１を操作し、クラッチ用ケーブル１２２を介してクラッチ２１を結合（クラッチオン）したときに、作業用クラッチ操作検出センサ６８は結合操作がされたことを検出する。
【００３５】
次に、エンジン１４の系統について説明する。
エンジン１４はリコイルスタータ８１、点火装置８２、スロットル弁用制御モータ８３、モータ用ドライバ８４、スロットル開度センサ８５、エンジン回転センサ８６、発電機８７、電源回路８８および制御部８９を備える。なお、エンジン１４はバッテリを備えていない。
【００３６】
リコイルスタータ８１は、作業者がエンジン１４を手動で始動させる始動装置であり、例えばエンジン１４のフライホイールの先端に設けたものである。点火装置８２は、図示せぬ点火コイル並びに点火プラグからなる。
【００３７】
スロットル弁用制御モータ８３（以下「制御モータ８３」と言う。）は、エンジン吸気系９１に備えたスロットル弁９２を開閉駆動するアクチュエータであり、例えばステップモータからなる。モータ用ドライバ８４は、制御部８９の制御信号に基づいて制御モータ８３を電気的にオン・オフ駆動するものである。
【００３８】
スロットル開度センサ８５は、スロットル弁９２の開度を検出し、検出信号を制御部８９に発するものである。エンジン回転センサ８６は、エンジン１４の回転数（回転速度）を検出し、検出信号を制御部８９に発するものである。
発電機８７は、エンジン１４の出力の一部によって交流電力を発電するオルタネータであり、例えばフライホイールに設けたものである。電源回路８８は、発電機８７で発電された交流電力を整流して直流電力に変換した上で、点火装置８２や制御部８９等の電装品に供給するものである。
【００３９】
制御部８９はメインスイッチ６４、回転モード切替スイッチ６５、作業用クラッチ操作検出センサ６８、スロットル開度センサ８５、エンジン回転センサ８６の各信号を受けて、エンジン１４を所定の制御モードで制御する電子制御ユニットであり、例えばマイクロコンピュータからなる。つまり制御部８９は、点火装置８２を制御し、さらに、検出されたエンジン１４の回転数およびスロットル弁９２の開度の各データに基づき、所定の制御モードで制御モータ８３を介してスロットル弁９２の開度を制御することで、エンジン１４の回転数が目標回転数と一致するように電気的に制御するものである。
【００４０】
以上の説明から明らかなように、エンジン１４は電子式ガバナ８０（電気式ガバナ、電子式調速機とも言う。）を搭載したことを特徴とする。電子式ガバナ８０は、制御部８９の制御信号に基づいて、制御モータ８３でスロットル弁９２の開度を自動的に調整することにより、エンジン１４の回転数を制御するものであって、制御モータ８３、モータ用ドライバ８４、スロットル開度センサ８５、エンジン回転センサ８６、制御部８９およびスロットル弁９２の組合せからなる。
【００４１】
ところで、制御部８９によってエンジン１４の回転数を制御する制御モードには、大きく分けて３つの回転制御モードがある。これらの回転制御モードについて、次のように定義する。
第１の回転制御モードは、アイドリング状態のエンジン回転数に制御する「アイドルモード」である。第２の回転制御モードは、エンジン１４で発するトルクが最大又は概ね最大のときのエンジン回転数に制御する「静音モード」である。第３の回転制御モードは、エンジン１４で発する出力が最大又は概ね最大のときのエンジン回転数に制御する「パワーモード」である。
【００４２】
ここで、エンジン１４の特性について図３に基づき説明する。
図３は本発明に係るエンジンの特性図であり、横軸をエンジンの回転数とし、左の縦軸をエンジンの出力とし、右の縦軸をエンジンのトルクとして、エンジンの回転数に対する出力の特性およびトルクの特性を示したものである。
曲線Ｐｗは、エンジン１４（図２参照）の回転数に対する出力の特性を示す出力特性曲線である。曲線Ｔｑは、エンジン１４の回転数に対するトルクの特性を示すトルク特性曲線である。
【００４３】
出力特性曲線Ｐｗによれば、エンジン１４の回転数の増加に応じて出力が高まることが判る。
また、トルク特性曲線Ｔｑによれば、最大出力を発生可能な回転数よりも低速回転数ＮＭにおいて最大トルクを発生する特性であることが判る。つまり、トルク特性曲線Ｔｑは、低速回転数ＮＭにおいて最大トルクとなる略山形状の曲線である。
このようなエンジン１４の特性は一般的なエンジンの特性と同様である。
【００４４】
以下、本発明においては、エンジン１４のアイドリング状態におけるエンジンの回転数ＮＬのことを、「目標低速回転数ＮＬ」と言うことにする。エンジン１４で発するトルクが最大Ｔｍａｘ又は概ね最大のときのエンジンの回転数ＮＭ（つまり、上記低速回転数ＮＭ）のことを、「目標中速回転数ＮＭ」と言う。目標中速回転数ＮＭよりも高速であって、エンジン１４が最大出力を発生可能なエンジンの回転数ＮＨ又はその回転数に近い値のことを、「目標高速回転数ＮＨ」と言う。
【００４５】
次に、図１に示すハンドル１７周りの各部材および操作部１８の詳細な構成について説明する。
図４は本発明に係る歩行型芝刈機のハンドルの後部周りを右前上方から見た斜視図であり、作業用クラッチレバー４１および走行レバー４２を握った状態を表したものである。
図５は図４の５矢視図であり、作業用クラッチレバー４１および走行レバー４２を握った状態を表したものである。
図６は図４の６矢視図であり、作業用クラッチレバー４１および走行レバー４２から手を離した状態を表したものである。
【００４６】
図４に示すように、正面視門形状のグリップ部３３は、左右のハンドルバー３１，３２の後端部３１ａ，３２ａから前上方へ延びた左右のグリップ脚部３４，３５と、左右のグリップ脚部３４，３５の上端部間に架け渡したグリップ水平バー３６とからなる。
【００４７】
図４〜図６に示すように、作業用クラッチレバー４１は、グリップ部３３の後面に概ね沿うように正面視門形状を呈した操作部材であり、左右の脚部４４，４５と水平バー４６とからなる。
図６に示すように、この作業用クラッチレバー４１は、押し下げ操作するためのロック解除ノブ１１３と、ロック解除ノブ１１３の降下に連動して降下する操作ロッド１１４と、操作ロッド１１４に連動して後方へ揺動する係合部材１１５と、揺動した係合部材１１５に係合するクラッチアーム１２１と、クラッチアーム１２１に一端を連結したクラッチ用ケーブル１２２とを備える。
【００４８】
ロック解除ノブ１１３を押しながら作業用クラッチレバー４１を前方へ揺動操作することにより、クラッチ用ケーブル１２２を後方に牽引することができる。この結果、クラッチ２１（図１参照）は結合状態になる。
【００４９】
図４〜図６に示すように、走行レバー４２は、作業用クラッチレバー４１の後面に概ね沿うように正面視門形状を呈した操作部材であり、左右の脚部５２，５４と水平バー５５とからなる。
【００５０】
図４に示すように、作業用クラッチレバー４１における左の脚部４４に対して、走行レバー４２における左の脚部５２は機体幅中心寄りの位置にある。このため、グリップ部３３に対して作業用クラッチレバー４１および走行レバー４２を重ねたときに、左の脚部４４，５２間には間隔ＳＰの操作空間５６を有する。作業者は、操作空間５６の部位において、左手５７で左のグリップ脚部３４と作業用クラッチレバー４１の左の脚部４４とを、いっしょに握ることができる。
一方、作業者は右手５８で、グリップ水平バー３６と、作業用クラッチレバー４１の水平バー４６と、走行レバー４２の水平バー５５とを、いっしょに握ることができる。
【００５１】
図４および図６に示すように、変速レバー６２は概ね円盤状のディスク部９４と、ディスク部９４から上方へ延びた操作レバー部９５とからなる。
ディスク部９４は側部に変速レバーアーム６３を重ね合わせた状態で、共に支持ピン９６を介して左のハンドルバー３１へ前後に揺動可能に取り付けた構成である。変速レバーアーム６３は下方へ延びた細長い部材であり、ディスク部９４に対して相対的に前後に揺動可能である。
【００５２】
図６に示すように、ディスク部９４は、支持ピン９６を中心とする細長い湾曲状の第１ガイド孔９８を有する。第１ガイド孔９８は、半径が後端部でＲ１となり、前端部で径Ｒ２となるように形成されている。後端部の半径Ｒ１と、前端部の半径Ｒ２とを比較すると、Ｒ１＜Ｒ２の関係が成立する。すなわち、第１ガイド孔９８の半径は、後端部から前端部に向かって徐々に大きくなるように形成されている。
【００５３】
変速レバーアーム６３は、第１ガイド孔９８に略直交した鉛直方向に細長い第２ガイド孔９９を有する。
変速用ケーブル２７は、インナケーブル２７ａの一端に備えた連結ピン１０１を第１のガイド孔９８および第２のガイド孔９９に嵌合したものである。
【００５４】
図４および図６に示すように、変速レバーアーム６３の先端部は、変速レバーアーム６３よりも前方に配置されている支持アーム１０２に第１引張りばね１０３を掛けるとともに、変速レバーアーム６３よりも後方に配置されている走行アーム１０５に第２引張りばね１０６を介して連結した構成である。
支持アーム１０２は、左ハンドルバー３１に備えた固定部材である。第１引張りばね１０３は、変速レバーアーム６３を図４および図６に示す走行停止位置へ自動復帰させるための、リターンスプリングである。走行アーム１０５は、走行レバー４２に備えたスイング部材であり、走行レバー４２と共に前後に揺動可能である。
【００５５】
なお、図４および図５に示すように、操作部１８は、左ハンドルバー３１における後端部３１ａの近傍に且つ左のグリップ脚部３４の近傍にメインスイッチ６４を配置し、メインスイッチ６４の右方に回転モード切替スイッチ６５を配置し、メインスイッチ６４の右前方に且つ回転モード切替スイッチ６５の左前方に変速レバー６２を配置したものである。
【００５６】
回転モード切替スイッチ６５は、操作ノブ６５ａの前部６５ｂが押し込まれた状態でオフ信号（「パワーモード」切り替え信号）を発するとともに、操作ノブ６５ａの後部６５ｃが押し込まれた状態でオン信号（「静音モード」切り替え信号）を発する。
【００５７】
次に、上記図２に示す制御部８９をマイクロコンピュータとした場合の制御フローについて、図７〜図８に基づき説明する。図中、ＳＴ××はステップ番号を示す。特に説明がないステップ番号については、番号順に進行する。以下、図２および図３を参照しつつ説明する。
【００５８】
図７は本発明に係るエンジンの始動操作時点から制御部が制御処理を実行するまでの一連の手順を示すフローチャートである。
ＳＴ０１；作業者がメインスイッチ６４をオン操作する。
ＳＴ０２；メインスイッチ６４のオン状態において、作業者がリコイルスタータ８１のノブ８１ａを引張ることで、リコイルスタータ８１を始動操作する。
ＳＴ０３；リコイルスタータ８１の始動操作により、エンジン１４が始動する。
ＳＴ０４；エンジン１４の始動に伴い、発電機８７が発電を開始する。
ＳＴ０５；発電機８７の出力電圧が一定以上の安定した電圧になることで、発電機８７から供給される電力によって制御部８９が自動的に起動する。
ＳＴ０６；制御部８９は所定の制御を開始する前の、初期設定の処理を実行する。
ＳＴ０７；この時点から、制御部８９はエンジン回転数制御処理を自動的に実行する。このエンジン回転数制御処理を具体的に実行するための具体的な制御フローについては、次の図８に示す。
【００５９】
図８は本発明に係る制御部の制御フローチャートであり、制御部８９が上記図７に示すステップＳＴ０７の「エンジン回転数制御処理」を実行するための、基本的な制御フローを示す。
【００６０】
ＳＴ１１；各スイッチのスイッチ信号を読み込む。具体的には、回転モード切替スイッチ６５、回転数変更スイッチ６６および作業用クラッチ操作検出センサ６８の信号を読み込む。
ＳＴ１２；作業用クラッチレバー４１がオフ位置にあるか否かを調べ、ＹＥＳなら「アイドルモード」であると判断してＳＴ１３に進み、ＮＯならＳＴ１４に進む。図６に示すように、作業者が作業用クラッチレバー４１から手を離しているときの位置が、オフ位置である。作業用クラッチレバー４１の位置については、作業用クラッチ操作検出センサ６８（図２参照）の検出信号によって判断する。
【００６１】
ＳＴ１３；エンジン１４の回転制御モードが「アイドルモード」に移行したので、エンジン１４の目標回転数Ｎｔを目標低速回転数ＮＬの値に設定する。目標低速回転数ＮＬは、予め設定されている一定の回転数であり、エンジン１４のアイドリング状態の回転数に相当する。
ＳＴ１４；エンジン１４の回転制御モードが「静音モード」であるか否かを調べ、ＹＥＳならＳＴ１５に進み、ＮＯなら「パワーモード」であると判断してＳＴ１６に進む。このＳＴ１４では、回転モード切替スイッチ６５がオンであるときにＹＥＳの判断になり、回転モード切替スイッチ６５がオフであるときにＮＯの判断になる。
【００６２】
ＳＴ１５；エンジン１４の回転制御モードが「静音モード」に移行したので、エンジン１４の目標回転数Ｎｔを目標中速回転数ＮＭの値に設定する。目標中速回転数ＮＭは、予め設定されている一定の回転数であり、エンジン１４で発するトルクが最大又は概ね最大のときのエンジン回転数に相当する。
ＳＴ１６；エンジン１４の回転制御モードが「パワーモード」に移行したので、エンジン１４の目標回転数Ｎｔを目標高速回転数ＮＨの値に設定する。目標高速回転数ＮＨは、予め設定されている一定の回転数であり、エンジン１４で発する出力が最大又は概ね最大のときのエンジン回転数に相当する。
【００６３】
ここで、目標低速回転数ＮＬよりも目標中速回転数ＮＭが大きく、この目標中速回転数ＮＭよりも目標高速回転数ＮＨが大きい（ＮＬ＜ＮＭ＜ＮＨ）。
【００６４】
ＳＴ１７；エンジン１４の実際の回転数Ｎｒ（以下「実回転数Ｎｒ」と言う。）を計測する。実回転数Ｎｒについては、エンジン回転センサ８６で計測すればよい。
ＳＴ１８；実回転数Ｎｒが目標回転数Ｎｔを下回っているか否かを調べ、ＹＥＳならＳＴ１９に進み、ＮＯならＳＴ２０に進む。
【００６５】
ＳＴ１９；制御モータ８３を正転駆動させることにより、スロットル弁９２を開駆動する。この結果、実回転数Ｎｒは増大する。
ＳＴ２０；制御モータ８３を逆転駆動させることにより、スロットル弁９２を閉駆動する。この結果、実回転数Ｎｒは減少する。
ＳＴ２１；メインスイッチ６４のスイッチ信号を読み込む。
ＳＴ２２；メインスイッチ６４がオンであるか否かを調べ、ＹＥＳならエンジン１４の作動を続行すると判断してＳＴ１１に戻り、ＮＯならエンジン１４の停止指令があったと判断してＳＴ２３に進む。
ＳＴ２３；エンジン１４を停止させた後に、この制御フローによる制御を終了する。
【００６６】
次に、上記図８の制御フローチャートで説明した歩行型芝刈機１０（エンジン駆動式作業機１０）の作用を、図２を参照しつつ図９に基づいて説明する。
図９は本発明に係る歩行型芝刈機の作用説明図であり、横軸を時間としたタイムチャートで各部の作用を示す。
【００６７】
作業用クラッチレバー４１がオフ位置にあるときには、回転モード切替スイッチ６５の作動にかかわらず、エンジン１４の回転制御モードは「アイドルモード」である（図８のＳＴ１２）。このため、エンジン１４の目標回転数Ｎｔは目標低速回転数ＮＬの値を持続する（図８のＳＴ１３）。
【００６８】
回転モード切替スイッチ６５がオン状態であるときに、時点ｔ１において作業用クラッチレバー４１をオン位置に操作すると、エンジン１４の回転制御モードは「静音モード」に変わる（図８のＳＴ１２、ＳＴ１４）。このため、エンジン１４の目標回転数Ｎｔは目標中速回転数ＮＭの値に変わる（図８のＳＴ１５）。
【００６９】
その後、時点ｔ２において、回転モード切替スイッチ６５をオフにすると、エンジン１４の回転制御モードは「パワーモード」に変わる（図８のＳＴ１４）。このため、エンジン１４の目標回転数Ｎｔは目標高速回転数ＮＨの値に変わる（図８のＳＴ１６）。
【００７０】
その後、時点ｔ３において、作業用クラッチレバー４１をオフ位置に操作すると、エンジン１４の回転制御モードは「アイドルモード」に変わる（図８のＳＴ１２）。このため、エンジン１４の目標回転数Ｎｔは目標低速回転数ＮＬの値に変わる（図８のＳＴ１３）。
【００７１】
次に、エンジン駆動式作業機の一例として歩行型耕耘機を挙げて、第２実施例を図１０〜図１３に基づき説明する。なお、上記図１〜図９に示す第１実施例と同様の構成並びに作用については同一符号を付し、その説明を省略する。
【００７２】
図１０は本発明に係る歩行型耕耘機を示す左側面図である。図１１は本発明に係る歩行型耕耘機の模式的系統図である。
図１０および図１１に示すように歩行型耕耘機２００は、ケース２０１の上部に搭載したエンジン１４と、ケース２０１内でエンジン１４の出力軸１９にクラッチ２０２を介して連結した動力伝達機構２０３と、動力伝達機構２０３に連結して左右に延びる水平な耕耘軸２０４と、耕耘軸２０４に設けた第１耕耘爪２０５・・・並びに第２耕耘爪２０６・・・と、ケース２０１の後部から下方へ延びる抵抗棒２０７を備える。
【００７３】
上述のように、ケース２０１はエンジン１４、動力伝達機構２０３、第１・第２耕耘爪２０５・・・，２０６・・・、抵抗棒２０７等の主要部材を設けているので、歩行型耕耘機２００の機体（フレーム）の役割をも果たす。
【００７４】
クラッチ２０２は、エンジン１４から第１・第２耕耘爪２０５・・・，２０６・・・へ伝達する出力の遮断・結合を行うものである。動力伝達機構２０３は、エンジン１４の出力を耕耘軸２０４へ伝達するための、伝動軸２１１およびベベルギヤ機構２１２からなる。第１・第２耕耘爪２０５・・・，２０６・・・は耕耘作業をするための作業部である。抵抗棒２０７は、土中に差込んで第１・第２耕耘爪２０５・・・，２０６・・・による耕深量を設定するとともに、第１・第２耕耘爪２０５・・・，２０６・・・の牽引力に対する抵抗力を付加する棒である。
【００７５】
このような構成の歩行型耕耘機２００は、第１・第２耕耘爪２０５・・・，２０６・・・の回転により耕耘し、さらに第１・第２耕耘爪２０５・・・，２０６・・・にて走行する形式の、小型の歩行型自走式耕耘機であり、フロントタイン式管理機と称する。
【００７６】
さらに歩行型耕耘機２００は、図１０に示すようにケース２０１の後部から後上方に向けて左右一対のハンドル２２１を延ばし、これら左右のハンドル２２１の後端にグリップ２２２を備え、さらに、左のハンドル２２１の後端部に操作部２３０を備えたものである。
【００７７】
次に、左のハンドル２２１の後部周りおよび操作部２３０の詳細な構成について説明する。
図１２は本発明に係る左のハンドルの後部周りの左側面図である。図１３は本発明に係る左のハンドルの後部周りの平面図である。
図１２および図１３に示すように、操作部２３０は、左のハンドル２２１のうちグリップ２２２の近傍に配置したものであり、メインスイッチ６４、回転モード切替スイッチ６５、作業用クラッチレバー２３１（つまり、作業用クラッチ操作部２３１）、作業用クラッチ操作検出センサ６８およびカバー２３２を備える。
【００７８】
作業用クラッチレバー２３１は、グリップ２２２と共に握ることによってクラッチ操作する操作部材であり、クラッチ用ケーブル２３３を介してクラッチ２０２に連結されている。すなわち、この作業用クラッチレバー２３１は、上記図１〜図９に示す作業用クラッチレバー４１と同様にクラッチ２０２を操作する部材である。
【００７９】
作業用クラッチ操作検出センサ６８は、作業用クラッチレバー２３１によってクラッチ２０２の結合操作がされたことを検出するものであり、例えばスイッチからなる。作業用クラッチレバー２３１を操作し、クラッチ用ケーブル２３３を介してクラッチ２０２を結合（クラッチオン）したときに、作業用クラッチ操作検出センサ６８は結合操作がされたことを検出して、図１１に示す制御部８９へ検出信号を発する。
【００８０】
図１２に示すように、作業者が作業用クラッチレバー２３１から手を離しているときに、作業用クラッチレバー２３１はオフ位置にある。一方、作業者がグリップ２２２と共に作業用クラッチレバー２３１を握って矢印ＵＰ方向へ揺動したときに、作業用クラッチレバー２３１はオン位置にある。
【００８１】
図１０に示すように歩行型耕耘機２００に搭載された制御部８９は、上記図７および図８に示す構成並びに作用を有する。従って、歩行型耕耘機２００は上記図９に示す作用をなすことになる。
【００８２】
以上の説明をまとめると、次の通りである。
本発明では、制御部８９には複数の目標回転数Ｎｔの値を予め設定しておき、目標回転数切替操作部６５（回転モード切替スイッチ６５）を操作して、任意に選択した１つの目標回転数Ｎｔを制御部８９に指示することによって、この１つの目標回転数Ｎｔに対して実回転数Ｎｒが合うようにスロットル弁９２を電気的に開閉制御することができる。従って、作業者は複数の目標回転数Ｎｔの値のうち、単に１つの値を任意に選択して、目標回転数切替操作部６５を切り替え操作するだけで、選択した値の目標回転数Ｎｔに、極めて簡便に切り替えることができる。このため、作業者はスロットルレバーを操作して、目標回転数Ｎｔの微妙な調節を行う必要はない。
【００８３】
このように、作業部１５，２０５，２０６の負荷が大きく変動することで、エンジン１４にかかる負荷が大きく変動した場合であっても、エンジン１４の負荷に応じて、作業者が実回転数Ｎｒを簡便に調節することができる。この結果、エンジン駆動式作業機１０，２００の操作性を高めるとともに、作業効率を高めることができる。さらには、負荷が小さいときには、目標回転数切替操作部６５を簡便に切り替え操作して、実回転数Ｎｒを下げることにより、エンジン騒音を低減させることができる。この結果、エンジン駆動式作業機１０，２００が発生する騒音を低減して作業環境を高めることができる。しかも、負荷が小さいときに実回転数Ｎｒを下げることにより、エンジン１４の燃料消費量を節減することができるとともに、作業部１５，２０５，２０６が作業中に発する塵埃をも低減することができる。
【００８４】
さらに本発明では、目標回転数切替操作部６５にて切り替えられる複数の目標回転数Ｎｔの値を、目標中速回転数ＮＭと、この目標中速回転数ＮＭよりも高速である目標高速回転数ＮＨとの、２つに設定したものである。
目標中速回転数ＮＭは、エンジン１４が最大トルクを発生可能な回転数又はその回転数に近い値に設定される。目標高速回転数ＮＨは、エンジン１４が最大出力を発生可能な回転数又はその回転数に近い値に設定される。
【００８５】
エンジン１４の負荷が小さいときには、エンジン１４の実回転数Ｎｒを下げた状態で作業をしても、エンジン出力は十分である。しかも、目標回転数Ｎｔの値を、エンジン１４が最大トルクを発生可能な回転数又はその回転数に近い目標中速回転数ＮＭに設定することにより、大きいトルクで作業部１５，２０５，２０６を駆動することができる。このため、作業部１５，２０５，２０６の負荷の変動に対して十分に対応することができる（いわゆる、ねばりがある。）。
さらには、目標回転数Ｎｔの値を目標中速回転数ＮＭに切り替えることにより、実回転数Ｎｒを下げて、エンジン騒音を低減させることができる。
【００８６】
一方、エンジン１４の負荷が大きいとき、（例えば、芝刈機１０においては、丈が長い芝草を刈るとき等）には、目標回転数Ｎｔの値を目標高速回転数ＮＨに切り替えることにより実回転数Ｎｒを上げて、エンジン出力を高めた状態で、作業を効率良く行うことができる。
【００８７】
このように、エンジン駆動式作業機１０，２００の作業途中にエンジン１４の負荷が大きく変動した場合に、作業者は負荷に応じて、実回転数Ｎｒを中速と高速との２段階に簡便に設定することができる。しかも、目標回転数切替操作部６５で変更する速度設定は２段階だけであるから、極めて容易に変更操作できる。
【００８８】
さらに本発明では、エンジン１４と作業部１５，２０５，２０６との間に介在されたクラッチ２１，２０２を、作業用クラッチ操作部４１，２３１で結合操作をしたときに、この結合操作があったことを作業用クラッチ操作検出センサ６８にて検出することができる。このため、エンジン１４の出力による作業部１５，２０５，２０６の作業状態を確実に検出することができる。
【００８９】
さらに本発明では、作業用クラッチ操作検出センサ６８がクラッチ２１，２０２の結合操作を検出したとき、すなわち、作業用クラッチ操作部４１，２３１にてクラッチ２１，２０２の結合操作がされたと、制御部８９が判断したときだけ、選択された１つの目標回転数Ｎｔに対して実回転数Ｎｒが合うように、スロットル弁９２を電気的に開閉制御することができる。このため、作業者にとって不必要に目標回転数Ｎｔの値が変更されることを、防止できる。従って、作業部１５，２０５，２０６による作業の安定化を図ることができる。
【００９０】
なお、上記本発明の実施の形態並びに変形例において、エンジン駆動式作業機は、歩行型芝刈機１０や歩行型耕耘機２００に限定されるものではなく、エンジン１４で駆動される各種の作業部を備えた作業機に適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００９１】
本発明のエンジン駆動式作業機は、作業途中で作業部の負荷が大きく変動し得る作業機、例えばエンジン１４で駆動されるカッタ１５を備えた歩行型芝刈機や、エンジン１４で駆動される耕耘爪２０５，２０６を備えた歩行型耕耘機に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】本発明に係る歩行型芝刈機を示す左側面図である。
【図２】本発明に係る歩行型芝刈機の模式的系統図である。
【図３】本発明に係るエンジンの特性図である。
【図４】本発明に係る歩行型芝刈機のハンドルの後部周りを右前上方から見た斜視図である。
【図５】図４の５矢視図である。
【図６】図４の６矢視図である。
【図７】本発明に係るエンジンの始動操作時点から制御部が制御処理を実行するまでの一連の手順を示すフローチャートである。
【図８】本発明に係る制御部の制御フローチャートである。
【図９】本発明に係る歩行型芝刈機の作用説明図である。
【図１０】本発明に係る歩行型耕耘機を示す左側面図である。
【図１１】本発明に係る歩行型耕耘機の模式的系統図である。
【図１２】本発明に係る左のハンドルの後部周りの左側面図である。
【図１３】本発明に係る左のハンドルの後部周りの平面図である。
【符号の説明】
【００９３】
１０…エンジン駆動式作業機（歩行型芝刈機）、１３…駆動輪、１４…エンジン、１５…作業部（カッタ）、２１…クラッチ、４１…作業用クラッチ操作部（作業用クラッチレバー）、６５…目標回転数切替操作部（回転モード切替スイッチ）、６８…作業用クラッチ操作検出センサ、８３…スロットル弁用制御モータ、８９…制御部、９２…スロットル弁、２００…エンジン駆動式作業機（歩行型耕耘機）、２０２…クラッチ、２０５，２０６…作業部（第１・第２耕耘爪）、２３１…作業用クラッチ操作部（作業用クラッチレバー）、ＮＨ…目標高速回転数、ＮＬ…目標低速回転数、ＮＭ…目標中速回転数、Ｎｒ…実際の回転数、Ｎｔ…目標回転数。
【図１】
2007198240.tif 000003
【図２】
2007198240.tif 000004
【図３】
2007198240.tif 000005
【図４】
2007198240.tif 000006
【図５】
2007198240.tif 000007
【図６】
2007198240.tif 000008
【図７】
2007198240.tif 000009
【図８】
2007198240.tif 000010
【図９】
2007198240.tif 000011
【図１０】
2007198240.tif 000012
【図１１】
2007198240.tif 000013
【図１２】
2007198240.tif 000014
【図１３】
2007198240.tif 000015